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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
对于考虑阻尼项和陀螺项的一般线性动力学振动系统,建立基于辛本征空间展开求解的一般方法.基于Rayleigh商本征值的模态展开方法被广泛应用于复杂结构动力系统振动分析,但对于很多机械系统,由于其不能有效考虑陀螺效应的影响,其适用性却受到很大限制.该文首先讨论了无阻尼系统Rayleigh商本征值问题与辛本征值问题的对应关系,表明前者实际可由后者的一种退化形式给出(也即忽略陀螺效应),而后者更具有一般性.在此基础上,进一步基于辛本征空间本征向量展开,推导了同时考虑阻尼和陀螺系统的一般线性动力学系统的有效求解方法.数值算例选取不考虑陀螺效应及考虑陀螺效应的两种线性阻尼振动系统对所提出的方法进行了验证,分析结果表明了该文所建立方法的正确性和有效性.  相似文献   

2.
地震作用下管道-土耦合结构非平稳随机振动分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
考虑地震载荷的非平稳特性和相干特性,建立了地下管道-土耦合结构随机振动分析的一种频域方法.应用Fourier-Stieltjes积分描述非平稳随机过程,由核函数刻画地震载荷的幅值和频率成份等时变特性;同时引入指数型衰减函数描述地震载荷的空间分布特性.在频域上结合虚拟激励法和Fourier(傅里叶)分析技术,推导了地下管道-土耦合结构受具有相干特征非平稳随机载荷作用下的响应演变功率谱的闭合解,建立了随机振动输入和输出的频域关系.数值算例与传统的分析方法进行对比验证,说明了建立方法的正确性和有效性;进一步研究了不同土参数变化以及不同端部约束条件下管道结构随机振动行为规律.  相似文献   

3.
由于具有高比强、高比刚度等优点,多孔结构在土木工程、机械工程和航天航空工程等领域得到了广泛应用.在随机动力荷载作用下多孔结构的随机响应分析是值得关注的研究方向之一.采用多尺度渐近均匀化法,推导了周期性多孔结构动力问题的多尺度控制微分方程,并建立了多孔结构宏观和细观动力响应的时域显式表达式.在此基础上,结合结构随机振动时域显式法,实现了非平稳随机激励下多孔结构动力响应统计矩的计算.所提出的渐近均匀化-时域显式法,一方面可以发挥多尺度动力分析渐近均匀化法的计算优势,高效建立多孔结构宏观和细观动力响应的时域显式表达式;另一方面也可以利用随机振动时域显式法的计算特点,快速精确地求解非平稳随机激励下多孔结构的随机振动问题.通过数值算例,验证了所提方法在多孔结构非平稳随机振动问题求解中的计算精度和计算效率.  相似文献   

4.
研究平稳随机波在粘弹性分层横观各向同性介质中的传播问题.将岩层考虑为分层介质,各层性质不同,岩层位于基岩上面,并且认为基岩比岩层刚很多,在基岩处给出随机激励.在频率和波数域中将控制方程化为常微分方程求解.对常微分方程,应用两点边值问题的精细积分法进行求解.因此,近年来发展的应用于结构随机振动的虚拟激励法可推广于当前分层岩层响应的计算.  相似文献   

5.
基于辛对偶体系,研究了湍流边界层作用下薄板随机振动的声辐射问题.首先对湍流边界层的互功率谱密度函数进行Fourier级数展开,从而可将随机场激励下结构随机声辐射问题转化为在空间和时间简谐压力作用下结构确定性响应的求解;然后将薄板的运动方程导入辛对偶体系,并采用分离变量法得到辛本征问题;最后采用辛本征向量对待求的响应向量和作用力向量进行展开,即可得到解耦后的方程,由此降低了方程的求解难度,并可得到问题的辛解析解.由于该文方法在辛对偶体系下进行求解,相比模态叠加法,避免了模态截断问题,在精度上具有较大优势.算例部分首先考虑空间和时间简谐压力作用的情况,通过与模态叠加法结果的对比,验证了该文方法的有效性.随后采用该文方法求解了湍流边界层作用下随机声场的声压功率谱密度函数的声压级,讨论了因Fourier级数截断而产生的收敛性问题,并研究了薄板随机振动辐射声场的指向性.  相似文献   

6.
研究了Gauss(高斯)白噪声激励下具有分数阶导数阻尼的非线性随机动力系统的非平稳响应.应用等价线性化方法将非线性系统转化为等价的线性系统,之后采用随机平均法获得系统响应满足的FPK(Fokker-Planck-Kolmogorov)方程,其中分数阶导数近似为一个周期函数.使用Galerkin方法求解FPK方程进而得到系统的近似非平稳响应.数值结果验证了方法的正确性和有效性.  相似文献   

7.
针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励下的隔振性能,并使用路径积分和Monte-Carlo数值方法进行验证.在此基础上研究刚度非线性和阻尼非线性对隔振系统在随机激励下力传递率及其概率分布的影响.研究表明随着噪声强度的增加,非线性阻尼抑制振动的能力增强,但是在较小的随机激励下线性阻尼优于非线性阻尼.  相似文献   

8.
针对六参数实用黏弹性阻尼耗能结构,基于Davenport风速谱系列响应问题进行了系统的研究.首先,利用六参数黏弹性阻尼器的微分型本构关系,建立了耗能结构基于Davenport风速谱激励下的运动方程;然后,运用复模态法将耗能结构的运动方程由二阶微分方程转化为一阶方程,获得了耗能结构系统对风振激励响应的频域解和功率谱密度函数表达式;最后,利用数学恒等式,基于随机振动理论获得了耗能结构系统在Davenport风速谱激励下的响应和阻尼器受力的解析解.该文方法不仅考虑了结构系统在风振激励作用下全振型展开的结果,表达式较现有结果更为简便,效率及精度更高,且适用于非经典阻尼结构.  相似文献   

9.
为研究地震动非平稳特性对大跨度叠合梁斜拉桥随机地震响应的影响,采用绝对位移求解的虚拟激励法在通用有限元软件中对某座叠合梁斜拉桥进行多维多点非平稳随机地震响应分析.研究结果表明:采用绝对位移求解的虚拟激励法,能在通用有限元软件中高效地实现对大跨度叠合梁斜拉桥多维多点非平稳随机地震响应分析;设计中假定地震动平稳性,得到的结果偏于保守;行波效应对大跨度叠合梁斜拉桥结构响应有显著影响,考虑行波效应对主塔塔顶位移和塔底内力是有利的,但应注意其对主梁跨中位移和内力的不利影响.  相似文献   

10.
立管是连接海底钻井和海上平台的重要系统.涡激振动是造成立管疲劳损伤的主要因素.受海流的随机作用,立管涡激振动表现出不确定性,对这种随机振动进行快速有效地分析,对于立管的工程设计具有非常重要的意义.考虑随机激励作用,要比确定性激励困难得多,虚拟激励法对于克服这种困难具有很好的效果.近年来,应用虚拟激励法分析立管的涡激损伤问题,取得一些成果,该文对此作一概略的叙述.  相似文献   

11.
In this paper we develop an efficient numerical method for the finite element model updating of damped gyroscopic systems. This model updating of damped gyroscopic systems is proposed to incorporate the measured modal data into the finite element model to produce an adjusted finite element model on the damping and gyroscopic matrices that closely match the experimental modal data.  相似文献   

12.
本文提出了对粘性阻尼线性振动系统的复模态二次广义特征值问题进行高效近似求解的一种新的矩阵摄动分析方法,即先将阻尼矩阵分解为比例阻尼部分和非比例阻尼部分之和,并求得系统的比例阻尼实模态特征解;然后以此为初始值,将阻尼矩阵的非比例部分作为对其比例部分的小量修改,利用摄动分析方法简捷地得到系统的复模态特征值问题的近似解.这一新方法适用于振系阻尼分布不十分偏离比例阻尼情况的问题,因此对大阻尼(非过阻尼)振动系统也有效.这是它优于以前提出的基于无阻尼实模态特征解的类似摄动分析方法的重要特点.文中建立了复模态特征值和特征向量的二阶摄动解式,并通过算例证实了其有效性.此外还讨论了利用比例阻尼假定估计阻尼系统固有振动的复特征值的可行性.  相似文献   

13.
An analytical wave propagation model is proposed in this paper for damping and steady state forced vibration of orthotropic composite plate structure by using the symplectic method. By solving an eigen-problem derived in the symplectic dual system of free bending vibration of orthotropic rectangular thin plates, the wave shape of plate is obtained in symplectic analytical form for any combination of simple boundary conditions along the plate edges. And then the specific damping capacity of wave mode is obtained symplectic analytically by using the strain energy theory. The steady state forced vibration of built-up plates structure is calculated by combining the wave propagation model and the finite element method. The vibration of the uniform plate domain of the built-up plates structure is described using symplectic analytical waves and the connector with discontinuous geometry or material is modeled using finite elements. In the numerical examples, the specific damping capacity of orthotropic rectangular thin plate with three different combinations of boundary condition is first calculated and analyzed. Comparisons of the present method results with respect to the results from the finite element method and from the Rayleigh–Ritz method validate the effectiveness of the present method. The relationship between the specific damping capacity of wave mode and that of modal mode is expounded. At last, the damped steady state forced vibration of a two plates system with a connector is calculated using the hybrid solution technique. The availability of the symplectic analytical wave propagation model is further validated by comparing the forced response from the present method with the results obtained using the finite element method.  相似文献   

14.
Considering the warping resistance, inertia force and moving three-directional loads, a more comprehensive set of governing equations for vertical, torsional, radial and axial motions of the curved beam are derived. The analytical solutions for vertical, torsional, radial and axial responses of the curved beam subjected to three-directional moving loads are obtained, using the Galerkin method to discretize the partial differential equations and the modal superposition method to decouple the ordinary differential equations. The analytical results are compared with the numerical integration and a published work to verify the validity of the proposed solutions. Effects of Galerkin truncation terms and damping ratio on solution convergence are also discussed. Considering first-mode and higher-mode truncation respectively, the conditions of resonance and cancellation are analyzed for vertical, torsional, radial and axial motions of the curved beam. Taking a curved bridge under passage of a vehicle as an example, the influences of system parameters, such as vehicle speed, braking acceleration, bridge curve radius, bridge span and bridge deck elastic modulus, on bridge midpoint vibration are explored. The proposed approach and results may be beneficial to enhance understanding the three-directional vehicle-induced dynamic responses of curved bridges. It is shown that when the axial motion, or the multiple moving loads are involved, the first-order truncation are not accurate enough and one should use higher-mode truncation to study the responses of curved beams. In addition, it is necessary to consider damping in the vibration study of curved beams.  相似文献   

15.
陀螺动力系统可以导入哈密顿辛几何体系,在哈密顿陀螺系统的辛子空间迭代法的基础上提出了一种能够有效计算大型不正定哈密顿函数的陀螺系统本征值问题的算法.利用陀螺矩阵既为哈密顿矩阵而本征值又是纯虚数或零的特点,将对应哈密顿函数为负的本征值分离开来,构造出对应哈密顿函数全为正的本征值问题,利用陀螺系统的辛子空间迭代法计算出正定哈密顿矩阵的本征值,从而解决了大型不正定陀螺系统的本征值问题,算例证明,本征解收敛得很快.  相似文献   

16.
This paper is concerned with the problem of the dynamic response of structures with uncertain-but-bounded external loads. Based on the theory of complex modal analysis, and interval mathematics, a new non-probabilistic method-interval modal superposition method is proposed to find the least favorable impulsive response and the most favorable impulsive response of structures. Through mathematical analysis and numerical calculation, comparisons between interval modal superposition method and probabilistic approach are made. Instead of probabilistic density distribution or statistical quantities, in the presented method, only the bounds on uncertain parameters are needed, Numerical examples indicate that the width of the region of the dynamic response yielded by the interval modal superposition method is larger than those produced by probabilistic approach while the interval modal superposition method will required less computation effort.  相似文献   

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